Subido por Julian Borda

Borda Julián, Gonzalez Tatiana, Tiuzo Camilo (1)

Anuncio
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE
ADN DAÑADO POR RADIACIONES IONIZANTES EN DEINOCOCCUS
RADIODURANS.
AUTORES.
Borda Zapata, Julián Mauricio1.2, Gonzalez Rios, Tatiana Leonardo Antonio1.3, Tiuzo
Rojas, Camilo Andres,4.
1
Estudiantes cuarto semestre, Universidad Cooperativa de Colombia Sede Villavicencio.
Cátedra de Inmunogenética. 2018.
2
julian.bordaz@campusucc.edu.co
3
tatiana.gonzalezr@campusucc.edu.co
4
camilo.tiuzor@campusucc.edu.co
RESUMEN.
Deinococcus radiodurans (dra), es una bacteria en extremófila, cuenta con dos cromosomas,
un mega plásmido y un plásmido pequeño. Posee una alta resistencia a radiaciones
ionizantes. Fue descubierta en 1956, en un alimento enlatado descompuesto que había
recibido 4000 gy de radiación gamma, suficientemente alta como para eliminar cualquier
organismo viviente. Los mecanismos que le confieren esta resistencia se encuentran en
estudio.
En la secuenciación del genoma de esta bacteria, se descubrió la proteína de reparación
de ADN (PprA), la cual se expresa después de exponer la célula a radiación, se ha
demostrado que se requiere para su supervivencia celular al inducir la segregación de
cromosomas a través de la transcripción de genes, PprA se recluta en el nucleoide temprano
y se localiza más tarde a través del tabique de células en división utilizando mecanismos
como la ligación del ADN.
1
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
PprA puede reconocer los extremos del ADN dañado, siendo un mecanismo
discriminatorio que podría explicar la reparación eficiente del ADN dañado.
PprA mantiene la integridad del genoma de d. radiodurans y no parece estar activa en
condiciones de crecimiento normales demostrando que tiene una estrecha relación con el
sistema de reparación del ADN dañado de la bacteria
PALABRAS CLAVE: Deinococcus radiodurans, PprA, radiaciones ionizantes, dsDNA
INTRODUCCIÓN.
El planeta tierra vive expuesto a diferentes adversidades del universo trayendo consigo
cambios internos y externos que hacen que cada organismo que lo compone pase por un
proceso evolutivo constante que es selectivo según su entorno.
Los organismos vivos se dividen en 3 grandes reinos: Archaea, Bacteria y Eucarya;
Ciertos microorganismos básicos se han acoplado entre sí para sobrevivir a diferentes
ambientes hostiles (Alcántara Díaz, 2014).
En el estudio de las arqueas y bacterias se ha encontrado una variación fenotípica frente a
la resistencia a la radiación ionizante, encontrando diferentes géneros como
Pyrococcus, Rubrobacter y Deinococcus que muestran los niveles más elevados de radio
resistencia, a radiación gamma y ultravioleta (UV), además, poseen varias características que
les permiten sobrevivir en una variedad de ambientes letales para muchos otros
microorganismos. (Deinococcus & Díaz, 2014).
2
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
Deinococcus radiodurans (DRA) una bacteria en forma de coco Gram-positiva,
extremófila y el segundo microorganismo conocido el cual posee una alta resistencia a
radiaciones ionizantes; un tipo de energía liberada por los átomos en forma de ondas
electromagnéticas, se pueden clasificar como ionizantes y no ionizantes; una de naturaleza
electromagnética como rayos X y rayos gamma y otra, constituida por partículas alfa, beta y
neutrones. Por esta razón la exposición puede afectar el funcionamiento de órganos y tejidos,
y producir efectos agudos tales como enrojecimiento de la piel, caída del cabello, quemaduras
por radiación o síndrome de irradiación aguda,(Organización mundial de la salud, 2016).
Esta bacteria fue descubierta accidentalmente en 1956, cuando se encontró que un
alimento enlatado se había descompuesto a pesar de haber recibido 4000 Grays (Gy) de
radiación gamma, una dosis que se suponía era suficientemente alta como para eliminar a
cualquier organismo viviente, (Deinococcus & Díaz, 2014). La bacteria exhibe resistencia a
luz UV de 50000 Gy en comparación con la radiación que el ser humano puede soportar la
cual es de solo 5Gy. Esta resistencia a la radiación está conferida por su secuencia genómica,
la que le permite expresar proteínas necesarias en el mecanismo de reparación del ADN.
(Azucena Martin, 2016)
La secuencia del genoma de Deinococcus radiodurans R1 se publicó en 1999, esta fue
obtenida mediante la tecnología de secuenciación, utilizando las técnicas de electroforesis en
gel y un espectrofotómetro para determinar la calidad del ADN in vitro.(Hua & Hua, 2016).
La cual se segrega una proteína pleiotrópica reparadora del ADN, la “PprA” y la
reconstitución del genoma por medio de la unión a dsDNA que contribuye a una resistencia
a la radiación ionizante de D. radiodurans. Juega un papel en la reparación del ADN, y es
necesario para la recuperación de la fragmentación genómica severa como resultado de la
exposición a niveles elevados de radiación ionizante.
3
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
El sistema de reparación del ADN de D. Radiodurans es altamente eficiente. Esta bacteria
puede reparar con éxito hasta 200 rupturas de doble cadena y 190 enlaces cruzados entre
cadenas sin disminución de la viabilidad del material genético. (Agapov & Kulbachinskiy,
2015).
Siendo esta información tan interesante para la ciencia, se planteó el cuestionamiento de
¿Cuál es la relación entre la Proteína de reparación de ADN (PprA) con la resistencia a la
radiación ionizante de D. radiodurans? Encaminándola en el contexto de la medicina para la
contribución a la resolución de enfermedades causadas en los seres humanos por altas
exposiciones a estas radiaciones.
METODOLOGÍA.
Para la elaboración del presente artículo original se realizó una búsqueda exhaustiva y
recopilación de literatura científica en fuentes de información primaria, publicaciones
recientes en revistas, motores de búsqueda y bases de datos, tales como: PubMed, Google
Scholar, Uniprot y Europe PMC. La literatura allí encontrada dio como resultado
principalmente trabajos e investigaciones desarrollados mediante estudios de ensayos
clínicos y revisión sistemática de la literatura.
Con el fin de filtrar la búsqueda se usaron los operadores booleanos “AND” y “OR”
Los siguientes corresponden a los patrones de búsqueda:” “deinococcus radiodurans and
Ppra”, “Ppra and dsDNA AND Deinococus radiodurans”, “genoma and deinococcus
radiodurans”, “deinococcus radiodurans and radiation”, “DNA repair radioresistance
and Deinococcus radiodurans”, “deinococcus radiodurans and ddra”, “origen de
deinococcus radiodurans”.
4
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
Debido a la gran extensión de resultados arrojados en el momento de la búsqueda, para la
selección de los artículos se utilizaron los siguientes criterios de inclusión: un patrón de
tiempo de publicación no mayor a 5 años, desde 2013 hasta el año 2018, con prioridad a los
artículos que contaran con la información necesaria para responder al planteamiento central
de la investigación, publicaciones procedentes de (fuentes confiables), información acorde al
tema seleccionado y textos completos.
Para finalizar, se tomaron los artículos de interés y se inició la lectura detallada de cada
uno para verificar si se usaría como fuente bibliográfica. (Ver anexo 1).
RESULTADOS.
En cada base de datos se usó la palabra “Deinococcus radiourans” y a partir de los resultados
obtenidos se seleccionaron 15 artículos de interés.
Los artículos originales encontrados contenían la información necesaria y suficiente para
la realización del presente artículo y es así como se procedió a realizar la elección de los
diferentes artículos que se tendrán en cuenta como resultados de las diferentes bases de datos,
por ende, el número de artículos de la búsqueda definitiva de análisis para este estudio fue
un total de (15) artículos (ver anexo 2).
DISCUSIÓN.
El genoma de D. Radiodurans, es de forma nucleoide y de arquitectura superenrrollada. Su
estructura genética está compuesta por dos cromosomas, un plásmido pequeño y un mega
plásmido. Atribuyéndole a este último la capacidad de sobrevivir en condiciones de
inanición, estrés oxidativo y daños en el ADN,(Hua & Hua, 2016)(Agapov & Kulbachinskiy,
2015).
5
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
El megaplásmido, como parte integral del mecanismo de respuesta al estrés de este
organismo, mantiene un control estricto de la expresión génica. Cuando la bacteria es
irradiada, induce a la reparación del ADN por medio de la transcripción de genes como lo
son DdrA, DdrB, DdrC, DdrD, hasta DdrP y así mismo a la síntesis de proteínas como PprA,
contribuyendo a la resistencia a la radiación (Selvam et al., 2016),(Villa et al.,
2017),(Blanchard et al., 2017).
Una de las proteínas más importantes es la proteína PprA, la cual se requiere para la
supervivencia celular y la precisa reconstitución del genoma en presencia de daño en el ADN
causado por radiaciones ionizantes. La PprA se polimeriza linealmente a lo largo del ADN
para formar una nucleoproteína, lo que incrementa la afinidad de la PprA al ADN, esta, al
fosforilarse, permite reconocer el esqueleto de fosfato y desoxirribosa formando un complejo
de ADN-PprA. Cuando la PprA alcanza una concentración adecuada, y se ha formado el
complejo, promueve la reparación de DSB mediante la estimulación de la actividad de las
ADN ligasas, lo que facilita la asociación lineal de dsDNA a medida que el extremo terminal
del ADN escindido se acerca al otro extremo terminal de un ADN diferente ubicado junto
con PprA. (Adachi et al., 2014),(Kota et al., 2016a)(Rajpurohit & Misra, 2013) (Kota et al.,
2014) (Kota, Charaka, & Misra, 2014),(Yang et al., 2016). Este proceso es facilitado por la
estructura de D. radiodurans. (Agapov & Kulbachinskiy, 2015).
La estructura nucleoide específica en D. radiodurans ayuda a mantener juntos los
extremos del ADN que se están Formado en los sitios de DSB, facilitando aún más su
reparación. Sin embargo, las funciones pleiotrópicas de PprA que mantienen la integridad
del genoma de D. Radiodurans no están activas en condiciones de crecimiento normales
debido a que está directamente regulada por DdrI (gen I de respuesta al daño en el ADN) un
integrante de la familia CRP que actúa como un importante activador transcripcional que
participa en diversas vías celulares, incluido el crecimiento celular, la respuesta al estrés
oxidativo y la reparación del daño del ADN (Kota, Charaka, & Misra, 2014),(Yang et al.,
2016).
6
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
D. Radiodurans al ser expuesto a radiaciones ionizantes, y sufrir daños importantes en su
ADN, se ve en la necesidad de exhibir su capacidad genotípica de inducir su mecanismo de
reparación del ADN por medio de PprA. Sin embargo la inducción de PprA se produce
únicamente después de la exposición a radiación ionizante y de la formación de DSB,(Kota
et al., 2016b),(Devigne et al., 2016).
Se ha demostrado que la PprA, es necesaria para la segregación eficiente del ADN entre
las células hijas y para la finalización de la división celular posterior a la exposición a
radiación ionizante. Esta se recluta en el nucleoide temprano después de la irradiación y
posteriormente se localiza a través del tabique de las células en división cuando se completa
la reparación del ADN,(Devigne, Mersaoui, Bouthier-de-la-Tour, Sommer, & Servant,
2013),(Devigne et al., 2016), (Kota et al., 2016b).
Este mecanismo explica la reparación eficiente del ADN dañado e implica la participación
de PprA polimerizada. La polimerización de PprA y la interacción de esta con el ADN están
reguladas por la concentración elevada de la proteína, para así realizar una correcta formación
de nucleoproteínas capaces de ligar los ADN dañados, esto se debe a que la bacteria debe
reparar los daños acumulados, seleccionando gradualmente mutantes espontáneos o
inducidos por la misma radiación con mayor capacidad de reparación y eliminando aquellas
células que no pueden hacer frente a los daños acumulados en su material genético, para así
transmitir la característica a las posteriores generaciones, lo que resulta siendo un punto clave
sobre el mecanismo subyacente a la reparación efectiva del ADN que involucra a PprA. Sin
embargo, un aumento adicional en la concentración de esta, inhibe la reacción de ligación, lo
que impide la asociación de los extremos terminales del ADN escindido debido a la cantidad
en exceso de PprA,(Maurya, Modi, & Misra, 2016).
Las investigaciones sobre el mecanismo por el cual la PprA repara el daño inducido por
radiaciones ionizantes no se han dilucidado totalmente, sin embargo, estudios a posteriori
7
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
podrían encaminar a la implementación de este mecanismo en estudios realizados en
humanos para así desarrollar un mecanismo eficiente para la reparación de daños en el ADN
lo que resultaría ser una alternativa para enfermedades relacionadas con el genoma humano.
CONCLUSIÓN.
En la revisión bibliográfica de diferentes ensayos clínicos y artículos de revisión, se
evidenció que la PprA está estrechamente relacionada en la reparación del daño al ADN
inducido por radiaciones ionizantes en D. radiodurans, sin embargo, ha sido poco el
progreso obtenido al momento de dilucidar completamente los mecanismos por los cuales la
bacteria puede reparar su ADN, por lo que en un futuro lejano, al dilucidar por completo este
mecanismo podría llegar a existir la posibilidad de que en los seres humanos haya un
tratamiento eficaz para enfermedades relacionadas con el daño al genoma humano al utilizar
una homologa de la PprA o esta misma.
8
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
ANEXOS.
(Anexo 1)
Ppra reparacion de ADN, Deinococcus radiodurans (DRA).
Tabla de metodologia
METODO DE BUSQUEDA
PAGINA DE BUSQUEDA
ARTICULOS
ENCONTRADOS
ARTICULOS
ENCONTRADOS
NUMERO
APLICANDO LOS
FILTROS
ARTICULOS
SELECCIONADOS
NOMBRE DEL ARTICUO
AUTOR
FECHA DE
PUBLICACION
La ADN girasa de Deinococcus radiodurans se
caracteriza por la topoisomerasa bacteriana Tipo II
y su actividad está regulada diferencialmente
por PprA in vitro.
Divisome and segrosome components
of Deinococcus radiodurans interact through cell
division regulatory proteins.
Kota S, Rajpurohit
YS, Charaka VK,
Satoh K, Narumi I,
Misra HS.
2016
Maurya GK, Modi
K, Misra HS.
2016
Interaction of double-stranded DNA with
polymerized PprA protein from Deinococcus
radiodurans.
Conservation and diversity of the IrrE/DdrOcontrolled radiation response in radiationresistant Deinococcus bacteria.
deinococcus radiodurans and Ppra
35
11
PprA, a pleiotropic protein for radioresistance,
works through DNA gyrase and shows cellular
dynamics during postirradiation recovery
in Deinococcus radiodurans.
8
Adachi M,
Hirayama H,
Shimizu R, Satoh K,
Narumi I, Kuroki R.
Blanchard L, Guérin
P, Roche D,
Cruveiller S, Pignol
D, Vallenet D,
Armengaud J, de
Groot A.
Kota S, Charaka
VK, Misra HS
Devigne A, Guérin
P, Lisboa J,
Quevillon-Cheruel S,
Armengaud J,
Sommer S, Bouthier
de la Tour C,
Servant P.
Devigne A,
The PprA protein is required for accurate cell
Mersaoui S,
division of γ-irradiated Deinococcus
Bouthier-de-laradioduransbacteria.
Tour C, Sommer
S, Servant P.
Yang S, Xu H,
Cyclic AMP Receptor Protein Acts as a
Wang J, Liu C, Lu
Transcription Regulator in Response to Stresses H, Liu M, Zhao Y,
in Deinococcus radiodurans.
Tian B, Wang L,
Hua Y.
PprA contributes to Deinococcus
Kota S, Charaka VK,
radiodurans resistance to nalidixic acid, genome
Ringgaard S, Waldor MK,
maintenance after DNA damage and interacts
Misra HS.
with deinococcal topoisomerases.
Una búsqueda amplia del genoma de los
elementos que responden a la radiación
Villa JK, Amador P,
ionizante en Deinococcus radiodurans revela una Janovsky J, Bhuyan A,
función reguladora para la subunidad de la girasa Saldanha R, Lamkin TJ,
Contreras LM.
del ADN 5 Región no traducida del gen en la
respuesta de radiación y desecación.
PprA Protein Is Involved in Chromosome
Segregation via Its Physical and Functional
Interaction with DNA Gyrase in
Irradiated Deinococcus radiodurans Bacteria.
Pud med
Ppra and dsDNA AN deinococus radiodurans
32
genoma and deinococcus radiodurans
10
446
1
120
2
Improved Complete Genome Sequence of the
Extremely Radioresistant Bacterium Deinococcus
radiodurans R1 Obtained Using PacBio SingleMolecule Sequencing.
Hua X, Hua Y.
Mechanisms of Stress Resistance and Gene
Agapov AA,
Regulation in the Radioresistant
Kulbachinskiy AV.
Bacterium Deinococcus radiodurans.
Structure-function study of deinococcal
serine/threonine protein kinase implicates its
Rajpurohit YS,
kinase activity and DNA repair protein
Misra HS.
phosphorylation roles
in radioresistance of Deinococcus radiodurans.
deinococcus radiodurans and radiation
691
7
1
DNA repair radioresistance and Deinococcus
radiodurans.
54
17
1
deinococcus radiodurans and ddra
11
3
1
DdrA, DdrD, and PprA: components of UV and Selvam K, Duncan
mitomycin C resistance in Deinococcus
JR, Tanaka M,
Battista JR
radiodurans R1.
188
56
1
Origen y mecanismos de la radio-resistencia
en Deinococcus radiodurans
origen de deinococcus radiodurans
TOTAL
gloogle scholar
-
1,457
9
224
15
D Alcántara Díaz REB. Revista de
educación
bioquímica, 2014 scielo.org.mx
2014
2017
2014
2016
2013
2016
2014
2017
2016
2015
2013
2016
2014
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
(Anexo 2)
Ppra reparacion de ADN, Deinococcus radiodurans (DRA).
Tabla de Resultados
NOMBRE DEL ARTICUO
AUTOR
La ADN girasa de Deinococcus radiodurans se
Kota S, Rajpurohit YS,
caracteriza por la topoisomerasa bacteriana Tipo II y su
Charaka VK, Satoh K, Narumi
actividad está regulada diferencialmente por PprA in
I, Misra HS.
vitro.
FECHA
DE
PUBLICA
CION
RESULTADOS DE BUSQUEDA
2016
PprA , una proteína pleiotrópica involucrada en la resistencia a la radiación en
D. radiodurans, ha sido sugerida para desempeñar funciones en la división celular
y el mantenimiento del genoma
Divisome and segrosome components of Deinococcus
radiodurans interact through cell division regulatory
proteins.
Maurya GK, Modi K, Misra
HS.
2016
Estos resultados sugieren la formación de complejos multiproteínicos
independientes de proteínas 'DrFts', proteínas segrosomas y proteínas
reguladoras de la división celular, y estos complejos podrían interactuar entre sí a
través de DrMinC y DrDivIVA, y PprA en D. radiodurans .
Interaction of double-stranded DNA with
polymerized PprA protein from Deinococcus
radiodurans.
Adachi M, Hirayama H,
Shimizu R, Satoh K, Narumi I,
Kuroki R.
2014
Proteína pleiotrópica que promueve la reparación del ADN A (PprA) es una
proteína clave que facilita la radiorresistencia extrema de Deinococcus
radiodurans .Estos hallazgos son importantes para la comprensión del
mecanismo que subyace en la reparación efectiva del ADN que involucra PprA.
Conservation and diversity of the IrrE/DdrO-controlled
radiation response in radiationresistant Deinococcus bacteria.
Blanchard L, Guérin P, Roche
D, Cruveiller S, Pignol D,
Vallenet D, Armengaud J, de
Groot A.
2017
El análisis comparativo mostró que el regulón RDR está bien conservado en gran
medida en las especies de Deinococcus , pero también mostró diversidad en la
composición del regulón. Cabe destacar que varios genes RDR con un papel
importante en la resistencia a la radiación enDeinococcus radiodurans , por
ejemplo , pprA , no se conservan en algunas otras especies
de Deinococcus resistentes a la radiación .
PprA, a pleiotropic protein for radioresistance, works
through DNA gyrase and shows cellular dynamics
during postirradiation recovery in Deinococcus
radiodurans.
Kota S, Charaka VK, Misra
HS
2014
Estos resultados sugirieron que la localización de PprA experimenta un cambio
dinámico durante el PIR, y su localización en el nucleoide cerca del septo y la
interacción funcional con la girasa A podrían sugerir un mecanismo que podría
explicar el papel de PprA en la segregación del genoma, posiblemente a través
de la topoisomerasa II.
2016
Estas dos actividades están inhibidas.in vitro por novobiocina y ácido nalidíxico,
mientras que PprA estimula específicamente la actividad de decatenación de la
ADN girasa. Juntos, estos resultados sugieren que PprA desempeña un papel
importante en la decatenación de cromosomas a través de su interacción con la
girasa deinococcal DNA cuando las células de D. radiodurans se están
recuperando de la exposición a la radiación ionizante.
2013
PprA es una proteína específica de deinococaccae altamente vinculada a la
radiorresistencia. ► El mutante pprA es muy sensible a los rayos γ, aunque
muestra una eficiente reparación de DSB de ADN. ► Demostramos que PprA
no desempeña un papel importante en una ruta independiente de RecA. ►
Después de la irradiación, la PprA se localiza como un hilo a través del tabique
en las células en división. ► Se requiere PprA para la segregación de ADN entre
las células hijas después de la irradiación con γ.
Devigne A, Guérin P, Lisboa J,
PprA Protein Is Involved in Chromosome Segregation
Quevillon-Cheruel S,
via Its Physical and Functional Interaction with DNA
Armengaud J, Sommer S,
Gyrase in Irradiated Deinococcus radiodurans Bacteria. Bouthier de la Tour C, Servant
P.
The PprA protein is required for accurate cell division
of γ-irradiated Deinococcus radioduransbacteria.
Devigne A, Mersaoui S,
Bouthier-de-la-Tour C,
Sommer S, Servant P.
Cyclic AMP Receptor Protein Acts as a Transcription
Regulator in Response to Stresses in Deinococcus
radiodurans.
Yang S, Xu H, Wang J, Liu C,
Lu H, Liu M, Zhao Y, Tian B,
Wang L, Hua Y.
2016
Aprovechando la conservación del sitio de unión a CRP en muchas bacterias,
encontramos que la transcripción de 18 genes, incluidos los genes que codifican
la proteína de partición cromosómica ( dr0998 ), las proteasas Lon
( dr0349 y dr1974 ), la NADH-quinona oxidorreductasa ( dr1506 ), tiosulfato
sulfurtransferasa ( dr2531 ), la proteína de reparación de ADN
UvsE (dr1819 ), PprA ( dra0346 ) y RecN (dr1447 ), están directamente
regulados por DR0997.
PprA contributes to Deinococcus
radiodurans resistance to nalidixic acid, genome
maintenance after DNA damage and interacts with
deinococcal topoisomerases.
Kota S, Charaka VK, Ringgaard S,
Waldor MK, Misra HS.
2014
PprA se encuentra en un complejo de procesamiento de ADN multiproteína
junto con una ADN ligasa de tipo ATP y la D. radiodurans toposiomerasa IB
(DraTopoIB), así como otras proteínas. Aquí, mostramos que PprA es un
contribuyente clave para la resistencia de D. radiodurans al ácido nalidíxico
(Nal), un inhibidor de la topoisomerasa II.
Una búsqueda amplia del genoma de los elementos
que responden a la radiación ionizante
en Deinococcus radiodurans revela una función
reguladora para la subunidad de la girasa del ADN 5
Región no traducida del gen en la respuesta de
radiación y desecación.
Villa JK, Amador P, Janovsky J,
Bhuyan A, Saldanha R, Lamkin TJ,
Contreras LM.
2017
DEINOCOCUS RADODURANS es una bacteria extremadamente resistente al
estrés capaz de tolerar hasta 3,000 veces más radiación ionizante que las células
humanas. Como parte integral del mecanismo de respuesta al estrés de este
organismo, sospechamos que mantiene un control estricto de la expresión génica.
Improved Complete Genome Sequence of the
Extremely Radioresistant Bacterium Deinococcus
radiodurans R1 Obtained Using PacBio SingleMolecule Sequencing.
Hua X, Hua Y.
2016
La secuencia del genoma de Deinococcus radiodurans R1 se publicó en 1999.
Se estableció la secuencia de D. radiodurans R1 utilizando PacBio y se
comparó la secuencia con la publicada. Se observaron grandes inserciones y
polimorfismos de nucleótido único (SNP) entre las secuencias del genoma. Una
secuencia de genoma más precisa será útil para los estudios de D. radiodurans.
Mechanisms of Stress Resistance and Gene
Regulation in the Radioresistant
Bacterium Deinococcus radiodurans.
Agapov AA, Kulbachinskiy
AV.
2015
La bacteria Deinococcus radiodurans revela una resistencia extraordinaria a la
radiación ionizante, al estrés oxidativo, a la desecación y a otras condiciones
perjudiciales. En esta revisión, consideramos los principales mecanismos
moleculares subyacentes a dicha resistencia, incluida la acción de los sistemas
específicos de reparación y antioxidación del ADN, y la regulación de la
transcripción durante la respuesta antiestrés.
Structure-function study of deinococcal
serine/threonine protein kinase implicates its kinase
activity and DNA repair protein phosphorylation
roles in radioresistance of Deinococcus radiodurans.
Rajpurohit YS, Misra HS.
2013
Estos resultados sugirieron que el K42 de RqkA es esencial para las funciones
catalíticas y la actividad quinasa de RqkA, así como la fosforilación
de PprA, tienen un papel en la resistencia a la radiación de gamma de
D. radiodurans .
DdrA, DdrD, and PprA: components of UV and
mitomycin C resistance in Deinococcus
radiodurans R1.
Selvam K, Duncan JR,
Tanaka M, Battista JR
Origen y mecanismos de la radio-resistencia
en Deinococcus radiodurans
D Alcántara Díaz - REB. Revista
de educación bioquímica,
2014 - scielo.org.mx
10
Los mutantes creados al eliminar los loci ddrA, ddrB, ddrC, ddrD
y pprA de Deinococcus radiodurans R1alone y en todas las combinaciones
posibles de pares revelaron que los productos genéticos codificados contribuyen
a la resistencia de esta especie a la luz UV y / o a la mitomicina C. Eliminación
de pprA de una célula de otro modo salvaje, sensibiliza la cepa resultante a la
radiación UV, reduciendo la viabilidad hasta ocho veces con respecto a R1
2014
hipótesis para explicar cómo pudo realizar esta bacteria la travesía de ida y
vuelta entre la Tierra y Marte, ha ocasionado que la hipótesis de que la elevada
resistencia a radiación fue adquirida colateralmente como resultado de la
adaptación a alguna condición ambiental extrema en su hábitat natural terrestre,
sea la más aceptada.
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
REFERENCIAS.
Adachi, M., Hirayama, H., Shimizu, R., Satoh, K., Narumi, I., & Kuroki, R. (2014).
Interaction of double-stranded DNA with polymerized PprA protein from Deinococcus
radiodurans. Protein Science, 23(10), 1349–1358. https://doi.org/10.1002/pro.2519
Agapov, A. A., & Kulbachinskiy, A. V. (2015). Mechanisms of stress resistance and gene
regulation in the radioresistant bacterium Deinococcus radiodurans. Biochemistry
(Moscow), 80(10), 1201–1216. https://doi.org/10.1134/S0006297915100016
Alcántara Díaz, D. (2014). Origen y mecanismos de la radio-resistencia en Deinococcus
radiodurans. REB. Revista de Educación Bioquímica, 33(4), 96–103. Retrieved from
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S166519952014000400096&lng=es&nrm=iso&tlng=es
Azucena Martin. (2016). El microbio de la semana: Deinococcus radiodurans - Omicrono.
Retrieved January 18, 2016, from https://omicrono.elespanol.com/2016/01/el-microbiode-la-semana-deinococcus-radiodurans/
Blanchard, L., Guérin, P., Roche, D., Cruveiller, S., Pignol, D., Vallenet, D., … de Groot, A.
(2017). Conservation and diversity of the IrrE/DdrO-controlled radiation response in
radiation-resistant
Deinococcus
bacteria.
MicrobiologyOpen,
6(4).
https://doi.org/10.1002/mbo3.477
Devigne, A., Guérin, P., Lisboa, J., Quevillon-Cheruel, S., Armengaud, J., Sommer, S., …
Servant, P. (2016). PprA Protein Is Involved in Chromosome Segregation via Its
Physical and Functional Interaction with DNA Gyrase in Irradiated Deinococcus
radiodurans
Bacteria.
MSphere,
1(1),
e00036-15.
https://doi.org/10.1128/mSphere.00036-15
Devigne, A., Mersaoui, S., Bouthier-de-la-Tour, C., Sommer, S., & Servant, P. (2013). The
PprA protein is required for accurate cell division of γ-irradiated Deinococcus
radiodurans
bacteria.
DNA
Repair,
12(4),
265–272.
https://doi.org/10.1016/J.DNAREP.2013.01.004
Hua, X., & Hua, Y. (2016). Improved Complete Genome Sequence of the Extremely
Radioresistant Bacterium Deinococcus radiodurans R1 Obtained Using PacBio SingleMolecule
Sequencing.
Genome
11
Announcements,
4(5),
e00886-16.
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
https://doi.org/10.1128/genomeA.00886-16
Kota, S., Charaka, V. K., & Misra, H. S. (2014). PprA, a pleiotropic protein for
radioresistance, works through DNA gyrase and shows cellular dynamics during
postirradiation recovery in Deinococcus radiodurans. Journal of Genetics, 93(2), 349–
54. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25189229
Kota, S., Charaka, V. K., Ringgaard, S., Waldor, M. K., & Misra, H. S. (2014). PprA
contributes to Deinococcus radiodurans resistance to nalidixic acid, genome
maintenance after DNA damage and interacts with deinococcal topoisomerases. PloS
One, 9(1), e85288. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0085288
Kota, S., Rajpurohit, Y. S., Charaka, V. K., Satoh, K., Narumi, I., & Misra, H. S. (2016a).
DNA Gyrase of Deinococcus radiodurans is characterized as Type II bacterial
topoisomerase and its activity is differentially regulated by PprA in vitro.
Extremophiles :
Life
under
Extreme
Conditions,
20(2),
195–205.
https://doi.org/10.1007/s00792-016-0814-1
Kota, S., Rajpurohit, Y. S., Charaka, V. K., Satoh, K., Narumi, I., & Misra, H. S. (2016b).
DNA Gyrase of Deinococcus radiodurans is characterized as Type II bacterial
topoisomerase and its activity is differentially regulated by PprA in vitro.
Extremophiles, 20(2), 195–205. https://doi.org/10.1007/s00792-016-0814-1
Maurya, G. K., Modi, K., & Misra, H. S. (2016). Divisome and segrosome components of
Deinococcus radiodurans interact through cell division regulatory proteins.
Microbiology, 162(8), 1321–1334. https://doi.org/10.1099/mic.0.000330
Organizacion mundial de la salud. (2016). Radiaciones ionizantes: efectos en la salud y
medidas de protección. Retrieved April 29, 2018, from http://www.who.int/es/newsroom/fact-sheets/detail/ionizing-radiation-health-effects-and-protective-measures
Rajpurohit, Y. S., & Misra, H. S. (2013). Structure-function study of deinococcal
serine/threonine protein kinase implicates its kinase activity and DNA repair protein
phosphorylation roles in radioresistance of Deinococcus radiodurans. International
Journal
of
Biochemistry
and
Cell
Biology,
45(11),
2541–2552.
https://doi.org/10.1016/j.biocel.2013.08.011
Selvam, K., Duncan, J. R., Tanaka, M., Battista, J. R., Deinococcus, R., White, O., … Hua,
Y. (2016). DdrA, DdrD, and PprA: Components of UV and Mitomycin C Resistance in
12
PPRA PROTEÍNA REPARADORA DEL ADN, INDUCTORA A LA LIGACIÓN DE ADN DAÑADO POR RADIACIONES
IONIZANTES EN DEINOCOCCUS RADIODURANS.
Deinococcus
radiodurans
R1.
PLoS
ONE,
4(5),
e00886-16.
https://doi.org/10.1128/genomeA.00886-16
Villa, J. K., Amador, P., Janovsky, J., Bhuyan, A., Saldanha, R., Lamkin, T. J., & Contreras,
L. M. (2017). A Genome-Wide Search for Ionizing-Radiation-Responsive Elements in
Deinococcus radiodurans Reveals a Regulatory Role for the DNA Gyrase Subunit A
Gene’s 5′ Untranslated Region in the Radiation and Desiccation Response. Applied and
Environmental Microbiology, 83(12). https://doi.org/10.1128/AEM.00039-17
Yang, S., Xu, H., Wang, J., Liu, C., Lu, H., Liu, M., … Hua, Y. (2016). Cyclic AMP Receptor
Protein Acts as a Transcription Regulator in Response to Stresses in Deinococcus
radiodurans. PloS One, 11(5), e0155010. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0155010
13
Descargar